JP3270587B2 - 流体混合装置およびこの装置とともに用いて有用なデマンド弁 - Google Patents
流体混合装置およびこの装置とともに用いて有用なデマンド弁Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は流体混合装置とこの装置
とともに用いて有用なデマンド弁に関する。本発明は、
空気と酸素を混合して、予め選択された百分率の酸素を
含有する（例えば呼吸器疾患の患者に投与するのに用い
る）混合物を得るのに特に有用なので、このような用途
について以下に説明する。
とともに用いて有用なデマンド弁に関する。本発明は、
空気と酸素を混合して、予め選択された百分率の酸素を
含有する（例えば呼吸器疾患の患者に投与するのに用い
る）混合物を得るのに特に有用なので、このような用途
について以下に説明する。
【０００２】
【従来の技術】現在、空気と酸素を混合するのに用い
る、各種の流体混合装置が市販されている。一つの公知
の方法によれば、空気と酸素は、所望の混合比を得るた
めに、制御ノブなどによってその断面積をプリセットす
ることができるオリフィスを通じて導入されている。別
の公知の方法によれば、予め決められた量の酸素を容器
に導入し、次に周囲空気を導入して所望の混合物が得ら
れる。第三の公知の方法によれば、酸素をベンチュリを
通じて高速度で流動させて低圧を生成させ、その低圧に
よって空気をノズルを通じて引入れ、空気／酸素比は、
ノズルの開口の大きさによって制御されている。
る、各種の流体混合装置が市販されている。一つの公知
の方法によれば、空気と酸素は、所望の混合比を得るた
めに、制御ノブなどによってその断面積をプリセットす
ることができるオリフィスを通じて導入されている。別
の公知の方法によれば、予め決められた量の酸素を容器
に導入し、次に周囲空気を導入して所望の混合物が得ら
れる。第三の公知の方法によれば、酸素をベンチュリを
通じて高速度で流動させて低圧を生成させ、その低圧に
よって空気をノズルを通じて引入れ、空気／酸素比は、
ノズルの開口の大きさによって制御されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記の公知の装置は、
一般に、流量を高範囲にわたって変えた場合、固定比率
の空気／酸素を送るときに正確でないく、かつこれらの
装置はこの目的のために用いる弁もしくはノズルのオリ
フィスの大きさと形に依存しているのでこの混合を行う
のに極めて精密なハードウェアを必要とする。いくつか
の構造体は高流量の場合に正確さが得られるが、低流量
の場合には得られない。一方他の構造体は高流量の場合
に流動抵抗が高く、低流量の場合に混合比の制御が劣っ
ている。
一般に、流量を高範囲にわたって変えた場合、固定比率
の空気／酸素を送るときに正確でないく、かつこれらの
装置はこの目的のために用いる弁もしくはノズルのオリ
フィスの大きさと形に依存しているのでこの混合を行う
のに極めて精密なハードウェアを必要とする。いくつか
の構造体は高流量の場合に正確さが得られるが、低流量
の場合には得られない。一方他の構造体は高流量の場合
に流動抵抗が高く、低流量の場合に混合比の制御が劣っ
ている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、下記の流体混
合装置を提供するものである。混合すべき複数の流体の
複数の入口、混合された流体の出口、および前記入口を
前記出口に接続する円筒状室を具備するハウジング；前
記入口から前記円筒状室に通じる開口；前記円筒状室内
で軸線方向にかつ回転可能に変位することができる弁部
材であって、一方の端部が前記出口に対し開口して連通
しかつ反対側の端部が前記ハウジングの一部分に対面す
る端壁によって閉鎖されている円筒状壁を具備し、その
円筒状壁には、弁部材の回転された位置によって、放出
される導入流体の比率をプリセットするのに用いる、前
記複数の入口と整合させることができるスロット手段が
形成されてなる弁部材；前記端壁を対面する前記ハウジ
ングの一部分に向かって移動させ、および前記スロット
手段を移動させ前記複数の入口との整合から外して、前
記弁部材を閉鎖位置に付勢するばね；ならびに前記ハウ
ジングの前記一部分を通じて一定の基準圧力に対して開
口している通気孔；からなり、その結果、弁部材が前記
出口の圧力にのみしたがい、前記入口における圧力には
無関係に、前記のすべての入口を同じ比率で開かせるの
に有効になる流体混合装置を提供するものである。
合装置を提供するものである。混合すべき複数の流体の
複数の入口、混合された流体の出口、および前記入口を
前記出口に接続する円筒状室を具備するハウジング；前
記入口から前記円筒状室に通じる開口；前記円筒状室内
で軸線方向にかつ回転可能に変位することができる弁部
材であって、一方の端部が前記出口に対し開口して連通
しかつ反対側の端部が前記ハウジングの一部分に対面す
る端壁によって閉鎖されている円筒状壁を具備し、その
円筒状壁には、弁部材の回転された位置によって、放出
される導入流体の比率をプリセットするのに用いる、前
記複数の入口と整合させることができるスロット手段が
形成されてなる弁部材；前記端壁を対面する前記ハウジ
ングの一部分に向かって移動させ、および前記スロット
手段を移動させ前記複数の入口との整合から外して、前
記弁部材を閉鎖位置に付勢するばね；ならびに前記ハウ
ジングの前記一部分を通じて一定の基準圧力に対して開
口している通気孔；からなり、その結果、弁部材が前記
出口の圧力にのみしたがい、前記入口における圧力には
無関係に、前記のすべての入口を同じ比率で開かせるの
に有効になる流体混合装置を提供するものである。
【０００５】上記特徴にしたがって製造された流体混合
装置は、予め選択され比率で空気と酸素（または他の流
体）を混合し、かつかような比率を異なる放出流量の場
合に維持する比較的安価な流量配分器として特に有用で
ある。したがって、その比率は、一方の流体（例えば空
気）１００％から他方の流体（例えば酸素）１００％ま
で所望どおりに予め選択することができ、異なる放出流
量下でほぼ一定に維持することができる。
装置は、予め選択され比率で空気と酸素（または他の流
体）を混合し、かつかような比率を異なる放出流量の場
合に維持する比較的安価な流量配分器として特に有用で
ある。したがって、その比率は、一方の流体（例えば空
気）１００％から他方の流体（例えば酸素）１００％ま
で所望どおりに予め選択することができ、異なる放出流
量下でほぼ一定に維持することができる。
【０００６】
【実施例】図１と図２に示す流体混合装置は、例えば呼
吸器疾患の患者に投与するのに用いる、予め選択された
比率の空気と酸素の混合物を製造するのに特に有用であ
る。例示された装置は、たった四つの主要部品すなわち
ハウジング２、弁部材３、ばね４、およびハウジング２
の部品とみなされるカバープレート５で構成されてい
る。
吸器疾患の患者に投与するのに用いる、予め選択された
比率の空気と酸素の混合物を製造するのに特に有用であ
る。例示された装置は、たった四つの主要部品すなわち
ハウジング２、弁部材３、ばね４、およびハウジング２
の部品とみなされるカバープレート５で構成されてい
る。
【０００７】ハウジング２には、第一入口２１（例えば
酸素の入口）、第二入口２２（例えば空気の入口）、お
よび空気と酸素の混合物を放出する出口２３が形成され
ている。ハウジング２には、さらに、円筒状室２４が形
成され、その室は二つの入口２１，２２を出口２３と接
続している。図１に明らかに示されているように、二つ
の入口２１，２２は、ハウジング２の対向する側に互い
に正反対に対向し、円筒状室に対して半径方向に延出し
ているが、出口２３は円筒状室と同軸である。
酸素の入口）、第二入口２２（例えば空気の入口）、お
よび空気と酸素の混合物を放出する出口２３が形成され
ている。ハウジング２には、さらに、円筒状室２４が形
成され、その室は二つの入口２１，２２を出口２３と接
続している。図１に明らかに示されているように、二つ
の入口２１，２２は、ハウジング２の対向する側に互い
に正反対に対向し、円筒状室に対して半径方向に延出し
ているが、出口２３は円筒状室と同軸である。
【０００８】ハウジングの入口２１は、細長いスロット
２５ａが形成された端壁２５を有し、そのスロット２５
ａは、室２４に対して横方向に延びて室２４と連通して
いる。ハウジングの入口２２は、前記室に対して横方向
に延びて前記室と連通する類似のスロット２６ａが形成
された類似の端壁２６を備えている。図２に示すよう
に、二つのスロット２５ａ，２６ａは互いに一直線上に
整合している。
２５ａが形成された端壁２５を有し、そのスロット２５
ａは、室２４に対して横方向に延びて室２４と連通して
いる。ハウジングの入口２２は、前記室に対して横方向
に延びて前記室と連通する類似のスロット２６ａが形成
された類似の端壁２６を備えている。図２に示すよう
に、二つのスロット２５ａ，２６ａは互いに一直線上に
整合している。
【０００９】ハウジング２にはさらに第一環状肩部２７
と第二環状肩部２８が形成され、両者ともにハウジング
出口２３に対して同軸になっている。
と第二環状肩部２８が形成され、両者ともにハウジング
出口２３に対して同軸になっている。
【００１０】弁部材３が円筒状室２４の中に配置されて
いる。この弁部材は、ハウジングのカバープレート５と
係合しうる端壁３１と、円筒状室２４の直径に摺動可能
に嵌合される外径を有する円筒状の壁３２とを備えてお
り、そのためその弁部材は、円筒状室内で角変位を行う
ことができる。弁部材３の長さ（すなわちその端壁３１
の外面とその円筒状壁３２の反対側の端部との間の距
離）は、カバープレート５の内面と環状肩部２７との間
の距離より短いので、弁部材は円筒状室２４内で軸方向
に変位可能である。
いる。この弁部材は、ハウジングのカバープレート５と
係合しうる端壁３１と、円筒状室２４の直径に摺動可能
に嵌合される外径を有する円筒状の壁３２とを備えてお
り、そのためその弁部材は、円筒状室内で角変位を行う
ことができる。弁部材３の長さ（すなわちその端壁３１
の外面とその円筒状壁３２の反対側の端部との間の距
離）は、カバープレート５の内面と環状肩部２７との間
の距離より短いので、弁部材は円筒状室２４内で軸方向
に変位可能である。
【００１１】弁部材の円筒状壁３２には、図２に示すよ
うに、その周囲の約１／２にわたって円周方向に延びる
スロット３２ａが形成されている。ばね４が、弁部材の
端壁３１の内面とハウジングの環状肩部２８との間に介
在して、弁部材をカバープレート５に対して通常の位置
に付勢している。この通常の位置において、弁部材のス
ロット３２ａは、二つの入口の壁２５，２６のスロット
２５ａ，２６ａの両方との整合が外れている。しかし、
弁部材３は、軸方向に変位可能なので、装置を通常操作
している間に、そのスロット３２ａを二つの入口のスロ
ット２５ａ，２６ａと整合させることができる。このこ
とは以下に一層詳細に説明する。
うに、その周囲の約１／２にわたって円周方向に延びる
スロット３２ａが形成されている。ばね４が、弁部材の
端壁３１の内面とハウジングの環状肩部２８との間に介
在して、弁部材をカバープレート５に対して通常の位置
に付勢している。この通常の位置において、弁部材のス
ロット３２ａは、二つの入口の壁２５，２６のスロット
２５ａ，２６ａの両方との整合が外れている。しかし、
弁部材３は、軸方向に変位可能なので、装置を通常操作
している間に、そのスロット３２ａを二つの入口のスロ
ット２５ａ，２６ａと整合させることができる。このこ
とは以下に一層詳細に説明する。
【００１２】弁部材３の角変位はカバープレート５を回
転することによって行われる。これを行うために、カバ
ープレート５は、カバープレートの裏面から突出して弁
端壁３１のスロット３３内にはめこまれているキー５１
によって弁部材３に連結されている。カバープレート５
は、便利な方式で、例えばその前面にスクリュードライ
バースロット５２を設けることにより、ノブ（図示せ
ず）などによって回転させることができる。カバープレ
ート５には、さらに，カバープレートの内面と、弁部材
端壁３１の外面との間の空間を一定の基準圧すなわち大
気へ通気するのに利用する通気孔もしくは開口５３が形
成されている。
転することによって行われる。これを行うために、カバ
ープレート５は、カバープレートの裏面から突出して弁
端壁３１のスロット３３内にはめこまれているキー５１
によって弁部材３に連結されている。カバープレート５
は、便利な方式で、例えばその前面にスクリュードライ
バースロット５２を設けることにより、ノブ（図示せ
ず）などによって回転させることができる。カバープレ
ート５には、さらに，カバープレートの内面と、弁部材
端壁３１の外面との間の空間を一定の基準圧すなわち大
気へ通気するのに利用する通気孔もしくは開口５３が形
成されている。
【００１３】図１と図２に示す流体混合装置は以下の方
式で使用される。入口２１，２２を介して入れる２種の
流体（例えば酸素と空気）の混合比は、カバープレート
５を回転させて、その結果、順に弁部材３とその円筒状
壁３２を回転させることによって、最初にプリセットさ
れる。このようにして、弁部材円筒状壁３２のスロット
３２ａが入口端壁２５，２６それぞれの二つのスロット
２５ａ，２６ａの各々と整合される比率がプリセットさ
れる。したがって図２に示すように、弁部材３が回転さ
れる角度αによって、出口２３を通じて放出される混合
物の酸素／空気の比率が決まる。図２は、弁部材のスロ
ット３２ａのかなり大きな部分が酸素入口のスロット２
５ａと整合しており、その結果放出混合物の大部分が酸
素であるプリセッティングを例示している。弁部材３を
右回りに回転させると放出混合物中の酸素の比率が増大
し、一方弁部材を左回りに回転させると、放出混合物中
の酸素の比率が減少する。
式で使用される。入口２１，２２を介して入れる２種の
流体（例えば酸素と空気）の混合比は、カバープレート
５を回転させて、その結果、順に弁部材３とその円筒状
壁３２を回転させることによって、最初にプリセットさ
れる。このようにして、弁部材円筒状壁３２のスロット
３２ａが入口端壁２５，２６それぞれの二つのスロット
２５ａ，２６ａの各々と整合される比率がプリセットさ
れる。したがって図２に示すように、弁部材３が回転さ
れる角度αによって、出口２３を通じて放出される混合
物の酸素／空気の比率が決まる。図２は、弁部材のスロ
ット３２ａのかなり大きな部分が酸素入口のスロット２
５ａと整合しており、その結果放出混合物の大部分が酸
素であるプリセッティングを例示している。弁部材３を
右回りに回転させると放出混合物中の酸素の比率が増大
し、一方弁部材を左回りに回転させると、放出混合物中
の酸素の比率が減少する。
【００１４】この装置をこのようにプリセットした後、
そのプリセットされた比率は、出口の流量を変化させて
も比較的一定に維持される。ばね４によって、弁部材３
はカバープレート５へ常時付勢され、弁部材のスロット
３２ａは入口スロット２５ａ，２６ａの両方との整合か
らはずれ、流体は出口室２３には全く放出されない。カ
バープレート５に設けられた通気孔５３によって、弁の
端壁３１とカバープレート５との間の空間は常に、確実
に周囲圧が維持される。
そのプリセットされた比率は、出口の流量を変化させて
も比較的一定に維持される。ばね４によって、弁部材３
はカバープレート５へ常時付勢され、弁部材のスロット
３２ａは入口スロット２５ａ，２６ａの両方との整合か
らはずれ、流体は出口室２３には全く放出されない。カ
バープレート５に設けられた通気孔５３によって、弁の
端壁３１とカバープレート５との間の空間は常に、確実
に周囲圧が維持される。
【００１５】したがって、弁部材は、装置（例えば呼吸
装置）から出口２３に加えられる負圧（減圧）に応答し
て、室２４内で軸方向に移動する。それで上記装置に、
空気／酸素の混合物が供給されることになる。したがっ
て、空気／酸素混合物が供給される場合は、呼吸装置
が、ばね４を克服して、弁部材のスロット３２ａを二つ
のスロット２５ａ，２６ａと整合させるように軸方向に
弁部材３を移動させるのに充分な負圧を出口室２３に加
えている。弁部材３のプリセットされた角位置によっ
て、上記のように、二つの入口２１，２２からそれぞれ
供給される酸素／空気の比率が決定される。この比率
は、全流量が変化するすべての場合に維持される。とい
うのは、端壁３１に設けられたスロット３３にはめこま
れたキー５１によって、弁部材が流量の変化に応答して
その軸方向に変位している間に、弁部材は角変位を起こ
すことを防止されるからである。
装置）から出口２３に加えられる負圧（減圧）に応答し
て、室２４内で軸方向に移動する。それで上記装置に、
空気／酸素の混合物が供給されることになる。したがっ
て、空気／酸素混合物が供給される場合は、呼吸装置
が、ばね４を克服して、弁部材のスロット３２ａを二つ
のスロット２５ａ，２６ａと整合させるように軸方向に
弁部材３を移動させるのに充分な負圧を出口室２３に加
えている。弁部材３のプリセットされた角位置によっ
て、上記のように、二つの入口２１，２２からそれぞれ
供給される酸素／空気の比率が決定される。この比率
は、全流量が変化するすべての場合に維持される。とい
うのは、端壁３１に設けられたスロット３３にはめこま
れたキー５１によって、弁部材が流量の変化に応答して
その軸方向に変位している間に、弁部材は角変位を起こ
すことを防止されるからである。
【００１６】高流出量の酸素／空気混合物が必要な場
合、出口２３における減圧（負圧）が増大し、そのため
弁部材３が軸方向に移動して、弁部材円筒部３２の開放
末端が環状肩部２７と係合することによって制限される
まで、弁部材３のスロット３２ａの一層大きな部分が二
つのスロット２５ａ，２６と整合する。そして少流出量
が必要な場合、出口２３における減圧は低下し、その結
果ばね４が弁部材３を移動させて、二つの入口スロット
２５ａ，２６ａと整合する弁部材のスロット３２ａの部
分を小さくする。しかし弁部材３が軸方向のいずれの位
置にあっても、その角位置は、スロット３３内で移動可
能なキー５１によって、ほぼ同一のままである。したが
って、二つの入口スロット２５ａと２６ａは、相互に接
続しているスロット３２ａによって同時に同じ比率で開
閉され、その結果、二つのガスの放出比率（弁部材の角
位置によって決定される）は、すべての放出流量（弁部
材の軸方向の位置によって決定される）についてほぼ一
定のままである。
合、出口２３における減圧（負圧）が増大し、そのため
弁部材３が軸方向に移動して、弁部材円筒部３２の開放
末端が環状肩部２７と係合することによって制限される
まで、弁部材３のスロット３２ａの一層大きな部分が二
つのスロット２５ａ，２６と整合する。そして少流出量
が必要な場合、出口２３における減圧は低下し、その結
果ばね４が弁部材３を移動させて、二つの入口スロット
２５ａ，２６ａと整合する弁部材のスロット３２ａの部
分を小さくする。しかし弁部材３が軸方向のいずれの位
置にあっても、その角位置は、スロット３３内で移動可
能なキー５１によって、ほぼ同一のままである。したが
って、二つの入口スロット２５ａと２６ａは、相互に接
続しているスロット３２ａによって同時に同じ比率で開
閉され、その結果、二つのガスの放出比率（弁部材の角
位置によって決定される）は、すべての放出流量（弁部
材の軸方向の位置によって決定される）についてほぼ一
定のままである。
【００１７】したがって、上記説明の装置は、周囲圧も
しくは高圧で気体などの流体を混合できるということが
分かるであろう。例えばデマンド弁または圧力調整器
は、一方もしくは両方の気体入口において高圧を周囲圧
に下げるのに使用できる。
しくは高圧で気体などの流体を混合できるということが
分かるであろう。例えばデマンド弁または圧力調整器
は、一方もしくは両方の気体入口において高圧を周囲圧
に下げるのに使用できる。
【００１８】図３は、番号２で示す図１と図２の流体混
合装置、および番号７０で示すデマンド弁を組合わせた
アセンブリを示す。図３に示す流体混合装置２は、図１
と図２について先に説明したのと同じ構造のものであ
る。したがって、一致する部品には、理解を容易にする
ために同じ番号を付けてある。
合装置、および番号７０で示すデマンド弁を組合わせた
アセンブリを示す。図３に示す流体混合装置２は、図１
と図２について先に説明したのと同じ構造のものであ
る。したがって、一致する部品には、理解を容易にする
ために同じ番号を付けてある。
【００１９】酸素が要求される場合はいつでも出口２３
の圧力が低下するが、流体混合装置２に酸素を供給する
ために、デマンド弁７０を装置２の酸素入口２１に取付
けることができる。このデマンド弁は、酸素の圧力を、
入口２２を通じて供給される空気の圧力（一般に周囲
圧）まで低下させる。このようなデマンド弁は、酸素は
高圧源（例えば５０ｐｓｉ）から供給されるが空気は周
囲圧で供給される場合に特に有用である。
の圧力が低下するが、流体混合装置２に酸素を供給する
ために、デマンド弁７０を装置２の酸素入口２１に取付
けることができる。このデマンド弁は、酸素の圧力を、
入口２２を通じて供給される空気の圧力（一般に周囲
圧）まで低下させる。このようなデマンド弁は、酸素は
高圧源（例えば５０ｐｓｉ）から供給されるが空気は周
囲圧で供給される場合に特に有用である。
【００２０】デマンド弁７０は、ねじなどによって酸素
の高圧源に接続できる入口７２、および流体混合装置２
の酸素入口２１に接続できる出口７３を備えている。フ
ィルタ７４が入口７２に挿入され、供給される酸素由来
の汚染物質を除去する。
の高圧源に接続できる入口７２、および流体混合装置２
の酸素入口２１に接続できる出口７３を備えている。フ
ィルタ７４が入口７２に挿入され、供給される酸素由来
の汚染物質を除去する。
【００２１】ハウジング７１にはさらに、入口７２と出
口７３の間に区画室７５が形成されている。ピストン７
６が区画室７５内に配置され、区画室を、ピストンの一
方の側の入口制御室７５ａと、ピストンの反対側の出口
制御室７５ｂとに分割している。入口制御室７５ａは通
気孔７７を通じて大気に通気されている。出口制御室７
５ｂはオリフィス７８を通じて出口７３に連通してい
る。
口７３の間に区画室７５が形成されている。ピストン７
６が区画室７５内に配置され、区画室を、ピストンの一
方の側の入口制御室７５ａと、ピストンの反対側の出口
制御室７５ｂとに分割している。入口制御室７５ａは通
気孔７７を通じて大気に通気されている。出口制御室７
５ｂはオリフィス７８を通じて出口７３に連通してい
る。
【００２２】ハウジング７１にはさらに、入口７２を内
部区画室７５に接続する穿孔７９が形成されている。穿
孔７９は、入口７２に対して直角に延び、入口のハウジ
ング壁中にまで延びて、ハウジング壁内に凹部７９ａを
形成している。ピストン７６は心棒８０を備え、その心
棒８０には、心棒とピストンを通じて延びる中空通路８
１が形成されている。
部区画室７５に接続する穿孔７９が形成されている。穿
孔７９は、入口７２に対して直角に延び、入口のハウジ
ング壁中にまで延びて、ハウジング壁内に凹部７９ａを
形成している。ピストン７６は心棒８０を備え、その心
棒８０には、心棒とピストンを通じて延びる中空通路８
１が形成されている。
【００２３】図３に示すデマンド弁７０は次のように作
動する。流体混合装置２に加圧気体（例えば酸素）が供
給されることになっている場合には、デマンド弁７０の
出口７３は、例えば圧力ばめによって、混合装置２の入
口２１に連結される。混合装置の出口２３を通じて流動
がない場合は、入口２１における漏洩によって出口制御
室７５ｂ内に圧力が蓄積される。したがってピストン７
６は通常その高い位置にあり、その心棒８０の上端はデ
マンド弁のハウジング７０の凹部７９ａ内にはまってい
る。しかしピストン７６が低い位置にある場合は、加圧
酸素がデマンドバルブの入口７２に流入すると、直ち
に、出口制御室７５ｂが加圧されるので、ピストンはそ
の閉鎖状態まで移動してその心棒８０の上端が凹部７９
ａ内にはまる。
動する。流体混合装置２に加圧気体（例えば酸素）が供
給されることになっている場合には、デマンド弁７０の
出口７３は、例えば圧力ばめによって、混合装置２の入
口２１に連結される。混合装置の出口２３を通じて流動
がない場合は、入口２１における漏洩によって出口制御
室７５ｂ内に圧力が蓄積される。したがってピストン７
６は通常その高い位置にあり、その心棒８０の上端はデ
マンド弁のハウジング７０の凹部７９ａ内にはまってい
る。しかしピストン７６が低い位置にある場合は、加圧
酸素がデマンドバルブの入口７２に流入すると、直ち
に、出口制御室７５ｂが加圧されるので、ピストンはそ
の閉鎖状態まで移動してその心棒８０の上端が凹部７９
ａ内にはまる。
【００２４】酸素が要求される場合はいつでも、混合装
置２の出口２３を通じて出口制御室７５ｂ内に減圧が生
成する。この減圧によってピストン７６が下方に引張ら
れて、その心棒８０が凹部７９ａから外れ、その結果、
デマンドバルブ７０の入口７２と出口７３が連通され
る。
置２の出口２３を通じて出口制御室７５ｂ内に減圧が生
成する。この減圧によってピストン７６が下方に引張ら
れて、その心棒８０が凹部７９ａから外れ、その結果、
デマンドバルブ７０の入口７２と出口７３が連通され
る。
【００２５】次にピストン７６がオリフィス７８に対し
て前進・後退して浮動し、出口制御室７５ｂの圧力を調
節する。したがって流動が生じると、室７５ｂ内の圧力
は低下し、そのためピストン７６がオリフィス７８の方
に移動して近接し、入口７２と穿孔７９の間の開口が大
きくなる。そして流動が低下すると、室７５ｂ内の圧力
が増大し、そのためピストン７６がオリフィス７８から
離れて移動し、入口７２と穿孔７９の間の開口が小さく
なる。
て前進・後退して浮動し、出口制御室７５ｂの圧力を調
節する。したがって流動が生じると、室７５ｂ内の圧力
は低下し、そのためピストン７６がオリフィス７８の方
に移動して近接し、入口７２と穿孔７９の間の開口が大
きくなる。そして流動が低下すると、室７５ｂ内の圧力
が増大し、そのためピストン７６がオリフィス７８から
離れて移動し、入口７２と穿孔７９の間の開口が小さく
なる。
【００２６】図４は番号９０で表わすデマンド弁を示す
が、図３のデマンド弁７０と構造が同じであるので、図
４のデマンド弁９０がピストン７６をオリフィス７８に
対して付勢する制御ばね９２を除いて、一致する部品に
は同じ番号を付けてある。制御ばね９２を付加すると、
制御室７５ｂ内の圧力を高くしてピストンの両方の側に
かかる力を釣合わす必要がある。したがって、室７５ｂ
内の圧力は、ばね９２の力で制御されるとき、周囲圧よ
り高いレベルに調節される。このようにばね９２はデマ
ンド弁を圧力調整機に変換する。
が、図３のデマンド弁７０と構造が同じであるので、図
４のデマンド弁９０がピストン７６をオリフィス７８に
対して付勢する制御ばね９２を除いて、一致する部品に
は同じ番号を付けてある。制御ばね９２を付加すると、
制御室７５ｂ内の圧力を高くしてピストンの両方の側に
かかる力を釣合わす必要がある。したがって、室７５ｂ
内の圧力は、ばね９２の力で制御されるとき、周囲圧よ
り高いレベルに調節される。このようにばね９２はデマ
ンド弁を圧力調整機に変換する。
【図１】本発明にしたがって製造された流体混合装置の
一実施例を示す縦断面図である。
一実施例を示す縦断面図である。
【図２】作動状態の流体混合装置の図１のラインII−II
に沿った断面図である。
に沿った断面図である。
【図３】図１と図２の流体混合装置にデマンド弁を組合
わせてアセンブリを作製する状態を示す図である。
わせてアセンブリを作製する状態を示す図である。
【図４】図３に示すデマンド弁の構造を変形した一実施
例の縦断面図である。
例の縦断面図である。
２ ハウジング ３ 弁部材 ４ ばね ５ カバープレート ２１，２２ ハウジング２の入口 ２３ ハウジング２の出口 ２４ 円筒状の室 ２５，２６ ハウジング２の入口の端壁 ２５ａ，２６ａ，３２ａ，３３ スロット ２７，２８ 環状肩部 ３１ 弁部材の端壁 ３２ 弁部材の円筒状壁 ５１ キー ５３，７７ 通気孔 ７０，９０ デマンド弁 ７１ デマンド弁のハウジング ７２ デマンド弁の入口 ７３ デマンド弁の出口 ７４ フィルタ ７５ 内部区画室 ７５ａ 入口制御室 ７５ｂ 出口制御室 ７６ ピストン ７８ オリフィス ７９ 穿孔 ７９ａ 凹部 ８０ 心棒 ８１ 中空通路 ９２ 制御ばね
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−43338（ＪＰ，Ａ) 米国特許4436090（ＵＳ，Ａ) 米国特許4702240（ＵＳ，Ａ) 米国特許5095950（ＵＳ，Ａ) 米国特許3347268（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16K 11/00 - 11/20 G05D 11/00 A61M 16/12 A61M 16/20
Claims (10)
- 【請求項１】 混合すべき複数の流体の複数の入口、混
合された流体の出口、および前記入口を前記出口に接続
する円筒状室を具備するハウジング； 前記入口から前記円筒状室に通じる開口； 前記円筒状室内で軸線方向にかつ回転可能に変位するこ
とができる弁部材であって、一方の端部が前記出口に対
し開口して連通しかつ反対側の端部が前記ハウジングの
一部分に対面する端壁によって閉鎖されている円筒状壁
を具備し、その円筒状壁には、弁部材の回転された位置
によって、放出される導入流体の比率をプリセットする
のに用いる、前記複数の入口と整合させることができる
スロット手段が形成されてなる弁部材； 前記端壁を対面する前記ハウジングの一部分に向かって
移動させ、および前記スロット手段を移動させ前記複数
の入口との整合から外して、前記弁部材を閉鎖位置に付
勢するばね；ならびに前記ハウジングの前記一部分を通
じて一定の基準圧力に対して開口している通気孔； からなり、その結果、弁部材が、前記出口の圧力にのみ
したがい、前記入口における圧力には無関係に、前記の
すべての入口を同じ比率で開かせるのに有効になる流体
混合装置。 - 【請求項２】 前記ハウジングの、前記円筒状室と前記
出口との間に環状肩部が形成され、前記ばねが前記円筒
状壁の中に配置され、ばねの一方の端部が前記環状肩部
に止め付けられ、その反対側の端部が弁部材の前記端壁
に当接して、前記端壁を対面するハウジングの前記一部
分に向かって付勢する請求項１記載の流体混合装置。 - 【請求項３】 前記入口の開口が前記室の横方向に延び
る細長いスロットであり、および弁部材の円筒状壁の前
記スロット手段が弁部材の周囲に延びるスロットである
請求項２記載の流体混合装置。 - 【請求項４】 前記の細長いスロットが、バルブ部材の
円筒状壁の周囲の約１／２にわたって延びる請求項３記
載の流体混合装置。 - 【請求項５】 前記円筒状壁が前記円筒状室と前記出口
の間に第二の環状肩部を備え、前記ばねは円筒状壁の開
口端が前記第二環状肩部から間隔を置かれる閉鎖位置に
弁部材を付勢しているが前記第二環状肩部によって制限
されるまで弁部材が開放位置に移動するのを許容する請
求項４記載の流体混合装置。 - 【請求項６】 前記ハウジングは前記室の直径方向に対
向する両側に二つの入口を有し、前記ハウジングの出口
が前記室と同軸である請求項１〜５のいずれか一つに記
載の流体混合装置。 - 【請求項７】 前記端壁と対面するハウジングの前記一
部分が前記弁部材に連結された回転可能なカバープレー
トであり、これを回転すると弁部材が角変位を行う請求
項１〜６のいずれか一つに記載の流体混合装置。 - 【請求項８】 前記弁部材に形成された凹部にはめこま
れたカバープレートに形成されたキーによって前記カバ
ープレートが前記弁部材に連結されている請求項７記載
の流体混合装置。 - 【請求項９】 請求項１〜８のいずれか一つに記載の流
体混合装置と、この流体混合装置のそれぞれの入口に加
えられる流体の一つの圧力を低下させるデマンド弁との
結合体であって、前記デマンド弁が、前記流体混合装置
のそれぞれの入口に取外し可能に取付けられるハウジン
グを有する結合体。 - 【請求項１０】 前記デマンド弁のハウジングが、入
口、出口、入口と出口を接続する区画室、前記区画室内
に配置されて一方の側に入口制御室を形成し反対側に出
口制御室を形成するピストン、および入口制御室を大気
に対して通気する通気孔を備え、前記ピストンが前記区
画室内で、前記出口に向かって前進・後退して変位可能
で、前記制御室の減圧に応答して区画室を通過する流動
を制御する請求項９記載の結合体。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US92662392A | 1992-08-10 | 1992-08-10 | |
| US926623 | 1997-09-09 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06159531A JPH06159531A (ja) | 1994-06-07 |
| JP3270587B2 true JP3270587B2 (ja) | 2002-04-02 |
Family
ID=25453468
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21508793A Expired - Fee Related JP3270587B2 (ja) | 1992-08-10 | 1993-08-06 | 流体混合装置およびこの装置とともに用いて有用なデマンド弁 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5381829A (ja) |
| EP (1) | EP0584035B1 (ja) |
| JP (1) | JP3270587B2 (ja) |
| CA (1) | CA2103506C (ja) |
| DE (1) | DE69307429T2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19614631A1 (de) * | 1996-04-13 | 1997-10-16 | Teves Gmbh Alfred | Sitzventil |
| WO2009067554A1 (en) * | 2007-11-19 | 2009-05-28 | Allegiance Corporation | Respiratory therapy system with electromechanical driver |
| CN112691346B (zh) * | 2020-12-27 | 2022-01-04 | 宿录贞 | 一种康复科呼吸康复训练装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3347268A (en) * | 1965-06-11 | 1967-10-17 | Leslie Co | Yielding safety connector and antivibration lock for blending valve |
| US3358714A (en) * | 1965-10-08 | 1967-12-19 | Alfred M Moen | Mixing valve |
| US3416570A (en) * | 1966-01-11 | 1968-12-17 | Willis D. Kervin | Gas mixing valve |
| US3890999A (en) * | 1972-12-15 | 1975-06-24 | Eugene D Moskow | Fluid pressure regulator |
| US4015630A (en) * | 1975-10-23 | 1977-04-05 | Pittman Products, Inc. | Regulator first stage for underwater diving |
| US4083380A (en) * | 1976-05-27 | 1978-04-11 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Fluid valve assembly |
| US4436090A (en) * | 1979-01-22 | 1984-03-13 | Darling Phillip H | Piston actuated, pilot valve operated breathing regulator |
| US4702240A (en) * | 1986-07-22 | 1987-10-27 | Bear Medical Systems, Inc. | Demand-responsive gas blending system for medical ventilator |
| US4765356A (en) * | 1987-08-10 | 1988-08-23 | Hallberg John E | Method and apparatus for mixing fluids |
| US5095950A (en) * | 1991-04-16 | 1992-03-17 | Hallberg John E | Fluid mixing apparatus with progressive valve means |
-
1993
- 1993-08-05 DE DE69307429T patent/DE69307429T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1993-08-05 EP EP19930630054 patent/EP0584035B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-08-06 CA CA002103506A patent/CA2103506C/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-08-06 JP JP21508793A patent/JP3270587B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1993-09-02 US US08/116,173 patent/US5381829A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06159531A (ja) | 1994-06-07 |
| CA2103506A1 (en) | 1994-02-11 |
| US5381829A (en) | 1995-01-17 |
| CA2103506C (en) | 2004-02-03 |
| DE69307429T2 (de) | 1997-08-07 |
| DE69307429D1 (de) | 1997-02-27 |
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| EP0584035A2 (en) | 1994-02-23 |
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